A Greathome desenvolve e fabrica placas de circuito de núcleo de metal há mais de 10 anos e é especializada na fabricação de todos os tipos de PCB de base de alumínio de alto desempenho e alta condutividade térmica, PCB de base de cobre, PCB composto de cobre + alumínio, PCB de base de alumínio espelho COB e outros PCBs com núcleo de metal. Através de pesquisa e desenvolvimento contínuos e inovação da tecnologia de processamento, temos uma experiência de fabricação madura em tecnologia de processamento de estrutura de separação termoelétrica à base de alumínio/cobre e PCB de base de alumínio dobrável.

Por exemplo:

PCB de base de alumínio dobrável,

PCB de base de alumínio ultra longo de 1,5 metros,

PCB de base de alumínio/cobre ultrafino de 0,3 mm,

PCB de base de alumínio ALC de condutividade térmica ultra-alta (122W),

PCB base de cobre (com separação termoelétrica), etc.

Se você está procurando um parceiro confiável de produtos PCB Metal Core na China, não hesite em nos contatar.

Características e campos de aplicação do Metal Core PCB

Com o desenvolvimento de produtos eletrônicos para serem leves, finos, pequenos, de alta densidade e multifuncionais, a densidade de montagem e o grau de integração dos componentes na placa de circuito impresso estão ficando cada vez maiores, e o consumo de energia está ficando cada vez maior, portanto, os requisitos para dissipação de calor da placa de base PCB estão se tornando cada vez mais urgentes. Se a dissipação de calor da placa de base do PCB não for boa, isso levará ao superaquecimento dos componentes da placa de circuito impresso, reduzindo assim a confiabilidade de toda a máquina. Neste contexto, nasceu a placa PCB de núcleo metálico de alta dissipação de calor.

PCB de núcleo de metal de acordo com substrato de metal diferente, substrato de metal comum pode ser dividido em base de alumínio, base de cobre, base de ferro e base de aço inoxidável, as características do produto não são as mesmas, o campo de aplicação é diferente.

Consulte a tabela a seguir para obter detalhes:

Metal Core PCB significa que o material do núcleo (base) do PCB é metal, em vez de materiais comuns de epóxi/vidro/semividro, como FR-4/FR-1/CEM-1/CEM-3.

Os metais mais comumente usados na fabricação de PCBs com Núcleo de Metal são Alumínio, Cobre e Ferro, Aço.

O alumínio tem boa transferência de calor e capacidade de resfriamento, mas é relativamente barato. O cobre tem melhor desempenho, mas é relativamente mais caro. O aço pode ser dividido em aço comum e aço inoxidável. É mais duro que o alumínio e o cobre e conduz o calor quase tão bem quanto eles. As pessoas escolherão seus próprios materiais de base/núcleo para diferentes aplicações. A base de alumínio é popular no mercado de iluminação LED devido à sua vantagem de custo.

1. PCB de base de alumínio

PCB de base de alumínio, também conhecido como PCB de alumínio, PCB de núcleo de metal, MC PCB, IMS (placa de substrato de metal isolado).

Os materiais de base de alumínio são compostos de três partes:

1). Camada de circuito (camada de cobre)

Esta é uma camada de folha de cobre de circuito impresso de 1,0 onças a 8 onças (35um-280um). Traço/espaço mínimo: 5/5 mil (0,127/0,127 mm).

2). Camada Dielétrica (Camada Isolada)

A camada de isolamento é a principal tecnologia do PCB à base de alumínio, geralmente é feito de polímero especial preenchido com cerâmica especial, baixa resistência térmica, bom desempenho de adesão, resistência ao envelhecimento térmico, pode suportar estresse mecânico e térmico.

3). Camada de substrato (camada base de metal)

Existem 4 séries de alumínio, 1060, 3003, 5052, 6063 séries. Sem esse requisito, geralmente usamos a série 5052 para alta condutividade térmica (2,0 W /mk ou superior).

Se a matéria-prima IMS tiver um bom preço e prazo de entrega do material produzido na China e em Taiwan, China, por exemplo, nossas marcas de materiais comumente usadas são BOYU, GDM, ShengYi, VENTEC, CSEM, PTTC. Há também muitos clientes que escolhem os materiais de alta qualidade Bergquist therm-clad e Larid Tlam, que podem atender estritamente aos requisitos do cliente.

Tome a especificação de material da BOYU como exemplo abaixo:

A espessura da folha de cobre é Hoz-5oz,

A espessura do material de base de alumínio é de 0,20-5,00 mm.

Espessura padrão geral do produto comum: 0,80 mm, 1,0 mm, 1,20 mm, 1,60 mm, 2,00 mm, 3,0 mm,

E folha de cobre: Hoz(17.5um), 1oz(35um), 2oz(70um), 3oz(105um), 4oz(140um), 5oz(175um).

A espessura do PCB e a espessura da folha de cobre podem ser produzidas de acordo com os requisitos do cliente.

Tratamento de superfície PCB convencional: OSP, HASL-Lead Free, ENIG (Immersion Gold).

Cor da máscara de solda convencional: Branco, Branco leitoso, Preto.

Silkscreen convencional Cor: Preto, Branco, Cinza.

2. PCB com base de cobre

Com o desenvolvimento de produtos eletrônicos de alta potência e PCB de alta frequência, os requisitos de dissipação de calor e volume estão se tornando cada vez maiores. PCB de base de alumínio comum não pode mais atender aos requisitos. Mais e mais produtos de alta potência estão usando PCB com base de cobre, e muitos produtos têm requisitos de processamento cada vez mais altos para o substrato de cobre.

Os materiais de base de cobre são compostos de três partes:

PCB de base de cobre é composto de camada de circuito (camada de cobre) + camada dielétrica (camada isolada) + núcleo de cobre (camada de substrato)

Vamos dar uma olhada na figura acima, em nome do PCB base de alumínio comum ou PCB base de cobre, a dissipação de calor precisa passar pela camada isolante e material de condutividade térmica (parte roxa na figura), o processamento é mais conveniente, mas após a camada isolante e material de condutividade térmica, a condutividade térmica não é tão boa, este tipo de lâmpada LED adequada para pequena potência é suficiente.

Então, se a demanda de dissipação de calor for muito grande na lâmpada LED do carro ou PCB de alta frequência, o substrato de alumínio e o substrato de cobre comum não podem atender à demanda. É comum usar a separação termoelétrica do substrato de cobre.

O que é substrato de cobre de separação termoelétrica?

A parte do circuito do substrato de cobre e a parte da camada quente estão em camadas de circuito diferentes, e a parte da camada quente está em contato direto com a parte de dissipação de calor da lâmpada (como mostrado na parte direita) para obter a melhor dissipação de calor ( resistência térmica zero).

Vantagens da separação termoelétrica PCB de base de cobre:

• O próprio substrato de cobre tem forte condutividade térmica e boa condutividade térmica e dissipação de calor.
• Com estrutura de separação termoelétrica: grânulo de lâmpada de contato de resistência térmica zero, reduz a luz fraca da lâmpada, maximiza a vida útil do grânulo da lâmpada;
• Alta densidade, menor volume sob a mesma potência;
• Adequado para combinar um único cordão de lâmpada de alta potência, especialmente o pacote COB, para que a lâmpada obtenha um melhor efeito;
• De acordo com as diferentes necessidades de design de lâmpadas e lanternas para fazer estruturas diferentes, haverá uma forma de mesa convexa após o processamento (bloco convexo de cobre, bloco côncavo de cobre, dissipação de calor paralela, etc.).

3. PCB de base de ferro / PCB de base de aço inoxidável

PCB à base de ferro/PCB à base de aço é um substrato de ferro/aço para materiais de PCB. os materiais metálicos do substrato para o substrato são suportes FR4 ou CEM1 feitos de aço especial, aço silício, etc., que dissipam o calor dos componentes críticos do PCB e para áreas menos importantes, como núcleo de metal ou suporte de radiador de metal.

Exceto que o material do substrato metálico é diferente, o outro é o mesmo que PCB de base de alumínio/PCB de base de cobre.

A placa revestida de cobre à base de ferro e a placa revestida de cobre de aço silício têm excelentes propriedades elétricas, condutividade magnética, resistência à pressão e alta resistência. É usado principalmente para motor DC sem escova, registrador, motor de eixo e driver inteligente de tudo - em - uma máquina. Mas as propriedades magnéticas da placa revestida de cobre de aço silício são melhores do que as da placa revestida de cobre à base de ferro. A placa folheada de cobre à base de cobre tem o desempenho básico da placa folheada de cobre à base de alumínio, sua dissipação de calor é melhor do que a placa folheada de cobre à base de alumínio, o substrato pode transportar grande corrente, usado para fabricar eletrônicos de potência e eletrônicos automotivos e outros circuitos de alta potência PCB , mas a densidade da placa de base de cobre, alto valor, oxidação fácil, de modo que sua aplicação é limitada, o consumo é muito menor do que a placa folheada de cobre à base de alumínio.

Processo de fabricação de PCB de núcleo de metal:

(PCB de base de cobre e PCB de base de ferro/PCB de base de aço inoxidável são os mesmos que PCB de base de alumínio, o seguinte é para sua referência.)

As principais características do núcleo de metal PCB:

1. Excelente desempenho de dissipação de calor

O material revestido de cobre com base de metal tem excelente desempenho de dissipação de calor, que é a característica mais proeminente deste tipo de PCB. O PCB feito com ele pode impedir que a temperatura de trabalho dos componentes carregados no PCB e no substrato suba e também pode dissipar rapidamente o calor gerado pelos componentes do amplificador de potência, componentes de alta potência e interruptor de alimentação de circuito grande.

Em diferentes tipos de substrato de metal, o substrato de metal com cobre como dissipação de calor do material de base é o melhor, mas se a mesma proporção de volume de base de cobre e base de alumínio for usada, o preço do cobre é alto, a densidade é grande e não é adequado para o desenvolvimento de material de substrato leve, por isso não é amplamente utilizado. A base de cobre é usada apenas em pequenas quantidades na fabricação de substratos metálicos de alta dissipação de calor. A base de alumínio tem melhor dissipação de calor do que a base de ferro.

2. Bom desempenho de processamento mecânico

O material revestido de cobre à base de metal tem alta resistência mecânica e tenacidade, que são muito melhores do que cobres de resina rígida e substratos cerâmicos. Portanto, placas impressas de grande área podem ser fabricadas em material revestido de cobre à base de metal. Componentes mais pesados podem ser instalados em tais substratos. Além disso, o material revestido de cobre à base de metal também possui boa planicidade, pode ser martelado no substrato, rebitagem e outros aspectos do processamento de montagem. No PCB feito dele, a parte sem fiação também pode ser dobrada, torcida e outros aspectos do processamento mecânico.

3. Excelente estabilidade dimensional

O problema da expansão térmica (estabilidade dimensional) existe para todos os tipos de materiais revestidos de cobre, especialmente a expansão térmica na direção da espessura (eixo Z), que afeta a qualidade dos furos e circuitos metalizados. E a base de ferro, o coeficiente de expansão linear da base de alumínio é muito menor do que o substrato de resina geral, mais próximo do coeficiente de expansão linear do cobre, o que é propício para garantir a qualidade e a confiabilidade do circuito impresso.

4. Blindagem eletromagnética

A fim de garantir o desempenho do circuito eletrônico, alguns componentes em produtos eletrônicos devem impedir a radiação e a interferência da onda eletromagnética, o substrato do núcleo de metal pode atuar como uma placa de blindagem para proteger a onda eletromagnética.

5. Propriedades magnéticas

O material de substrato do material revestido de cobre à base de ferro é a liga com elementos magnéticos de ferro (como material de aço silício, material de aço de baixo carbono, material de aço galvanizado laminado a frio, etc.). É usado em gravador de fita (VTR), driver de disquete (FDD), servo motor e outros pequenos motores de precisão. A PCB de base metálica atua tanto como PCB quanto como substrato de estator de motor pequeno.

Aplicação de PCB de base metálica

1. PCB à base de ferro e PCB à base de aço silício têm excelentes propriedades elétricas, condutividade magnética e resistência à pressão e alta resistência. É usado principalmente para motor DC sem escova, gravador, máquina multifuncional, motor de eixo e driver inteligente, etc.

2. PCB de base de alumínio tem excelente desempenho elétrico, dissipação de calor, blindagem eletromagnética, resistência a alta pressão e desempenho de flexão, usado principalmente em automóveis, motocicletas, computadores, eletrodomésticos, eletrônicos de comunicação e produtos eletrônicos de potência. PCB base de alumínio tem o maior consumo do mercado.

3. O PCB à base de cobre tem o desempenho básico do PCB à base de alumínio, sua dissipação de calor é melhor do que o PCB à base de alumínio, o substrato do núcleo pode transportar grande corrente, usado para fabricar eletrônicos de potência e eletrônicos automotivos e outros PCB de circuito de alta potência, mas o densidade do PCB à base de cobre, alto valor, oxidação fácil, de modo que sua aplicação é limitada, o consumo é muito menor do que o PCB à base de alumínio.